1、精仪学院杨桐郁 2015202243（硕）杨伟 2015202244（硕）,信号分析- 小波去噪,目录,信号与噪声,一,小波去噪,二,仿真结果与分析,三,一.信号与噪声-前言,1.信号与噪声是相对的，不是绝对的；2.噪声是无处不在的；3.两者均具备确定性和不确定性；,一.信号与噪声-关于信号,确定信号：表征信号的所有参数是确定的。1.傅里叶级数分析（周期信号）2.傅里叶变换（非周期信号）3.信号的能量谱密度（能量信号：有限长、有界，平均功率为零）,一.信号与噪声-关于信号,4.功率谱密度（功率信号：周期信号、平均功率有限）5.相关定理（可用于获取信号间的关联性或相似性） （1）时域相关定理（自
2、相关、互相关） （2）频域相关定理（自相关、互相关）,一.信号与噪声-关于信号,随机信号：信号参数不确定，不能预先确定信号在任意时刻的取值。1.统计平均（求统计数字特征） （1）矩 （2）相关函数（可反映两个实现的关联程度）2.时间平均（对时间求平均） （1）平均值（直流分量） （2）均方值（总平均功率） （3）方差（交流功率） （4)自相关函数,一.信号与噪声-关于噪声,乘性噪声：噪声只有在信号出现时存在，属于内部噪声，是由于系统的非线性导致。加性噪声：无论信号是否出现，任何时间均存在。1.外部噪声（1.）宇宙噪声（2.）大气噪声（3.）人为噪声，也称工业噪声，特点：宽频带、持续时间短（几分
3、之一毫秒）2.内部噪声（系统内部产生的噪声）（1.）散粒噪声 载流子在电子器件的输出电机上随机到达引起（2.）渡越时间噪声 载流子通过器件流动过程中，发生的不规则、随机的变化导致（3.）热噪声 电子热运动导致,从信号中去除噪声的办法,1.硬件去噪（1）信号调理电路（2）外贴屏蔽材料（3）机械减震处理. .2.软去噪 各种去噪算法，如均值滤波、中值滤波、高斯滤波、随机模型. 小波去噪,二.小波去噪-过程,注：阈值处理常用的有硬阈值、软阈值和自适应阈值,二.小波去噪-阈值处理,三.仿真结果与分析,Fs=1000;T=10*(1/50);Dt=1/Fs;t=0:Dt:T-Dt;%original s
4、ignalSignal=2*sin(2*pi*100*t);figure(1);subplot(2,2,1);plot(t,Signal,b);title(time-domain);xlabel(time(s);ylabel(scope(v);subplot(2,2,2);periodogram(Signal,length(Signal),Fs,power);%original signal adds noiseNewSignal=Signal+0.1*randn(1,length(Signal);subplot(2,2,3);plot(t,NewSignal,b);title(time-do
5、main);xlabel(time(s);ylabel(scope(v);subplot(2,2,4);periodogram(NewSignal,length(NewSignal),Fs,power);,%make wavelet-resolveC,L=wavedec(NewSignal,4,db4);A1=appcoef(C,L,db4,1);A2=appcoef(C,L,db4,2);A3=appcoef(C,L,db4,3);A4=appcoef(C,L,db4,4);D1=detcoef(C,L,1);D2=detcoef(C,L,2);D3=detcoef(C,L,3);D4=de
6、tcoef(C,L,4);figure(2);subplot(2,4,1);plot(A1,r);title(app1);subplot(2,4,2);plot(A2,r);title(app2);subplot(2,4,3);plot(A3,r);title(app3);subplot(2,4,4);plot(A4,r);title(app4);subplot(2,4,5);,plot(D1,r);title(Detail D1);subplot(2,4,6);plot(D2,r);title(Detail D2);subplot(2,4,7);plot(D3,r);title(Detail
7、 D3);subplot(2,4,8);plot(D4,r);title(Detail D4);%reconstruct the signal to remove noiseNewD1=zeros(size(D1);NewD2=zeros(size(D2);NewD3=zeros(size(D3);NewD4=zeros(size(D4);New_C1=A4,NewD4,D3,D2,D1;New_C2=A4,D4,NewD3,D2,D1;New_C3=A4,D4,D3,NewD2,D1;New_C4=A4,D4,D3,D2,NewD1;Out_1=waverec(New_C1,L,db4);O
8、ut_2=waverec(New_C2,L,db4);Out_3=waverec(New_C3,L,db4);,三.仿真结果与分析,Out_4=waverec(New_C4,L,db4);figure(3);subplot(4,2,1);plot(Out_1,b);title(clear Detail D4);subplot(4,2,2);periodogram(Out_1,length(Out_1),Fs,power);subplot(4,2,3);plot(Out_2,b);title(clear Detail D3);subplot(4,2,4);periodogram(Out_2,le
9、ngth(Out_2),Fs,power);subplot(4,2,5);plot(Out_3,b);title(clear Detail D2);subplot(4,2,6);periodogram(Out_3,length(Out_3),Fs,power);subplot(4,2,7);plot(Out_4,b);title(clear Detail D1);subplot(4,2,8);periodogram(Out_4,length(Out_4),Fs,power);%thresh the detail parameters,Thr_NewD1=wthresh(D1,s,1.6);Th
10、r_NewD2=wthresh(D2,s,0.01);Thr_NewD3=wthresh(D3,s,0.01);Thr_NewD4=wthresh(D4,s,0.01);Thr_New_C1=A4,Thr_NewD4,D3,D2,D1;Thr_New_C2=A4,D4,Thr_NewD3,D2,D1;Thr_New_C3=A4,D4,D3,Thr_NewD2,D1;Thr_New_C4=A4,D4,D3,D2,Thr_NewD1;Thr_Out_1=waverec(Thr_New_C1,L,db4);Thr_Out_2=waverec(Thr_New_C2,L,db4);Thr_Out_3=w
11、averec(Thr_New_C3,L,db4);Thr_Out_4=waverec(Thr_New_C4,L,db4);figure(4);subplot(4,2,1);plot(Thr_Out_1,b);title(Thresh Detail D4);subplot(4,2,2);periodogram(Thr_Out_1,length(Thr_Out_1),Fs,power);subplot(4,2,3);plot(Thr_Out_2,b);title(thresh Detail D3);subplot(4,2,4);periodogram(Thr_Out_2,length(Thr_Ou
12、t_2),Fs,power);,三.仿真结果与分析,subplot(4,2,5);plot(Thr_Out_3,b);title(thresh Detail D2);subplot(4,2,6);periodogram(Thr_Out_3,length(Thr_Out_3),Fs,power);subplot(4,2,7);plot(Thr_Out_4,b);title(thresh Detail D1);subplot(4,2,8);periodogram(Thr_Out_4,length(Thr_Out_4),Fs,power);figure(5);C_Optimal=A4,Thr_NewD4,Thr_NewD3,Thr_NewD2,Thr_NewD1;OptimalOut=waverec(C_Optimal,L,db4);subplot(2,1,1);plot(OptimalOut);title(Optimal output);subplot(2,1,2);periodogram(OptimalOut,length(OptimalOut),Fs,power);,三 仿真结果与分析,三.仿真结果与分析,三.仿真结果与分析,三.仿真结果与分析,三.仿真结果与分析,三.仿真结果与分析,三.仿真结果与分析,三.仿真结果分析,Thanks for your time！,
